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移动电源工作原理

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X44 移动电源工作原理
移动电源的基本结构
目前移动电源采用锂聚合物电池或锂离子电池作为核心储能
元件。对于充电电池,规格书都有安全的充电截止电压和安全放
电截止电压,有标定的额定最大工作电流。移动电源的设计,首
先要安全的给聚合物电池充电,因为电池成本比较高,而且为了
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时,充电电路维持 4.2V 恒压充。当充电电流降到 100mA 左右 时,即停止充电,充电完成,断开充电电路。这就是常说的:涓 流充电、恒流充电、恒压充电三段式充电管理方案。更先进的电 路还有脉冲充电方案,5 段式充电方案。在 D66 移动电源方案和 D112 移动电源方案分别有实施这些更高级的充电技术。另外安 排时间再详细介绍这些技术。充电电流越大充电时间越短,但是 发热也会很厉害。所以,不是越大越好,一般 1A 即满足大部分 客户需要。如果利用电脑的 USB,要注意部分 USB 端口只有
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4.LED 照明电路:此电路为单片机控制。长按 3S 可以打开高亮 LED 照明功能,充满电一次可连续工作 300 小时以上。再长按 3S 关闭。
5.电池保护电路:此功能为单片机控制。当电池出现放电时过 流,放电时电压过低,充电时电压过高这几种异常情况下,电池 保护电路就会关闭电池与外部的连接,保护电池的安全。移动电 源使用的都是锂电池,这种电池不能充放电过流,否则发热量过
大,有出现爆炸的风险。放电电压过低、充电电压过高,也会导
致电芯发热受损,出现爆炸、燃烧等危险情况。X44 移动电源都 已提供这些的安全保护功能。
6.锂电池:移动电源的锂电池多数是由几个电池并联使用。目 前多数移动电源使用的是性价比高的 18650 标准尺寸锂离子电 池。18650 锂离子电池目前世界上量产容量最高的为三星、 LG 、三洋(2012 年被松下合并)的电芯,单个可以做到 2800mAh;而国内一般常用为 2200mAh。X44 动电源标准配置使用 的是两节 2200mAh 的国产 A 品电芯。可自己 DIY 使用 3400mAh 松 下电芯,最大可以实现 6800mAh 容量。
DC/DC 升压电路
5V 输出
高精度 基准电压
智能管理
手电 LED
电量显示电路
充电指示电路
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下图是 X44 电路板具体描述。

各部分电路功能详细介绍如下: 1.充电控制电路:利用 5V 输入,如电脑 USB,充电器等 5V 电压 源,对移动电源里的电池进行充电。X44 移动电源输入充电电流 设计指标为 1A。当电池电压小于 3V 时,充电电路会依照 100mA 的电流对电池充电,专业的讲法:涓流充电。涓流充电的好处 是,可以可靠的恢复过放电的电池,而不会导致电池大电流充坏 报废。当电池电压大于 3V 时,X44 充电电路就会用 1A 大电流恒 流充电池。这段时间充电是最快的。当电池电压充到 4.20V 左右
3.电池电量显示电路:这个电路为单片机实现,功能就是显示当 前移动电源的电池剩余的电量。这样能更加方便用户使用,及时 充电。X44 为四级电量指示;绿色、橙色、红色、红色闪烁,分 别对应电量:100%-70%-40%-10%。无负载时,或者智能手机等设 备充电满后,智能判断,一段时间后会自动关闭输出。 手动关机功能:在工作状态,LED 橙色闪烁,3 秒内连续按键 2 次,即进入休眠,完全关闭输出,电路进入超低功耗。X44 休眠 功耗从一般产品的 50uA-100uA 降低到 3-8uA,功耗降低 10 倍以 上,全面领先市场。X44 移动电源休眠后,放置 1 年以上仍然电 力十足。
系统的安全可靠工作,要有一个充电管理系统。当需要给便携式
设备充电时,聚合物电池对外放电,因为便携式设备普遍输入电 压为 5V,所以有一个升压 5V 的系统。有些设备可能是 9V 或 12V 等其他输入电压,X44 移动电源都可以通过修改配置参数实现。 一个最简单的移动电源的基本构成如图所示:
零售市场常见的移动电源,还会增加电量指示电路,实现电 芯剩余能量的精确指示。
X44 移动电源本质上就是一个可以对外放电的电池体,只是 设计为精确 5V 输出而已。它由输入充电控制电路,输出 DC/DC 转换电路, 电池电量检测显示电路,充电指示电路,电池保护 和智能管理电路等组成。如下图:
锂聚合物电池 5V 充电输入 充电控制电路
500mA 输出能力,有可能导致充电速度过慢。
2.升压 5V 电路:当 X44 移动电源接入手机后,按一下按键开 关,升压电路即触发工作。DC/DC 升压电路,将电芯 2.7-4.2V 电压转换成为所需要的 5V 给手机等目标设备充电。手机将自行 控制充电电流。X44 在判断手机充满后一段时间内即自动断电。 这是公司的智能停充技术。目前移动电源的主要输出形式有 1 个 USB 口(U2/M2/X44/X54 等项目)和 2 个 USB 口(D66/D112 等型 号)两种,额定输出电流有 1A 和 2A 等。输出电流越大,表示移 动电源的输出能力越强,越能满足手机的充电需要。如果你的手 机是 1A 充电的,用输出能力为 500mA 的移动电源为它充电,这 样充电时间会增加 1 倍。注意:手机的输入充电电流为手机自行 控制,移动电源的实际输出电流不会超过手机的额定充电电 流,2A 输出能力的移动电源为额定输入 1A 的 IPHONE4S 充电, 充电电流为 1A。一般普通手机的额定充电电流为 0.5A-1A,HTC 智能手机部分型号为 1.5A,iPhone 手机 1A,IPAD 为 2.1A。X44 移动电源的输出电流为 2A,充电 IPHONE 和 IPAD 可以实现极速 充。
锂聚合物电池比锂离子电池安全,但是价格要高很多。高端 移动电源用的较多。X54 移动电源用的就是 5400mAh 聚合物电 池,超薄,美观。
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